電(dian)子(zi)式(shi)試驗機(ji)夾具(ju)的(de)介紹(shao)
 

電子(zi)式(shi)試驗機(ji)是用(yong)來對(dui)金屬(shu)材(cai)料和非(fei)金屬(shu)材(cai)料進行(xing)拉伸(shen)、壓縮(suo)、彎曲、剪切、剝離等(deng)力學性能試驗用(yong)的(de)機(ji)械加力的(de)試驗機(ji)。
   電子(zi)試驗機(ji)的(de)使(shi)用(yong)範圍：科研院(yuan)所、商(shang)檢(jian)仲裁機(ji)構、大專院(yuan)校(xiao)以(yi)及(ji)橡膠(jiao)、輪胎(tai)、塑料、金屬(shu)、電(dian)線電纜、制鞋(xie)、皮革、紡織、包裝(zhuang)、
 

建(jian)材、石(shi)化(hua)、航(hang)空(kong)…..等(deng)行(xing)業，為材(cai)料開(kai)發(fa)、物(wu)性試驗、教學研究(jiu)、品質管制、進料(liao)檢(jian)驗、生產(chan)線的(de)隨機(ji)檢(jian)驗等(deng)*的(de)檢(jian)測設(she)備。
我們知(zhi)道試驗機(ji)必須具(ju)備(bei)三(san)個要素：a、有(you)加(jia)力裝置(zhi) b、有夾具(ju)   c、有(you)力值顯示裝置和(he)記(ji)錄
   可見(jian)夾具(ju)在試驗機(ji)中(zhong)的(de)重(zhong)要(yao)性，我們通(tong)過(guo)夾具(ju)夾持(chi)試樣(yang)（或產(chan)品），通(tong)過(guo)加(jia)力裝置(zhi)，力值顯示裝置和(he)記(ji)錄來判(pan)斷(duan)材料(liao)（或成(cheng)品）是(shi)否(fou)合格
 

和達(da)到預定的(de)性能指標，沒(mei)有可用(yong)的(de)夾具(ju)，這些(xie)就(jiu)無法判斷(duan)。夾具(ju)是(shi)試驗機(ji)中(zhong)根(gen)據材(cai)料(liao)試樣(yang)變(bian)化而經(jing)常變(bian)化(hua)的(de)壹個部分，不(bu)同(tong)的(de)材(cai)料(liao)需(xu)要不(bu)同(tong)
 

的(de)夾具(ju)，它是試驗能否順(shun)利(li)進行(xing)及試驗結果準(zhun)確(que)度高低(di)的(de)壹個重要因(yin)素(su)。合(he)理正(zheng)確(que)的(de)使(shi)用(yong)夾具(ju)有(you)利(li)於試驗順(shun)利(li)的(de)進行(xing)。隨著(zhe)科學技術(shu)的(de)發(fa)展，
 

各(ge)行(xing)各業(ye)對材(cai)料的(de)要(yao)求(qiu)越來(lai)越(yue)高，致使新材料不(bu)斷(duan)的(de)出(chu)現,對夾具(ju)的(de)設(she)計(ji)提出(chu)了更高的(de)要(yao)求(qiu)。
      夾具(ju)根(gen)據試驗方法(fa)不(bu)同(tong)，大致可分(fen)為：拉(la)伸(shen)類夾具(ju)、壓(ya)縮(suo)類夾具(ju)、彎(wan)曲(qu)類夾具(ju)、剝(bo)離(li)類夾具(ju)、剪切類夾具(ju)等(deng)，其(qi)中(zhong)拉伸(shen)類夾具(ju)約(yue)占夾具(ju)
 

總(zong)量的(de)80％左(zuo)右(you)。
1、夾具(ju)的(de)特(te)點(dian)
     a．我們知(zhi)道通(tong)過(guo)夾具(ju)夾持(chi)試樣(yang)（或產(chan)品）對(dui)試樣(yang)進行(xing)加力，夾具(ju)所能承受的(de)試驗力的(de)大小是夾具(ju)的(de)壹個很重要的(de)指標。它決定了(le)夾具(ju)結(jie)
 

構(gou)的(de)大小及夾具(ju)操作的(de)勞(lao)動強(qiang)度(du)的(de)大小，試樣(yang)材(cai)質有金屬(shu)和(he)非(fei)金屬(shu)之(zhi)分，形狀有(you)大小之分。材(cai)料(liao)的(de)成(cheng)分(fen)組成(cheng)各(ge)種各樣(yang)，試樣(yang)所能承受的(de)試驗力
 

小到幾十厘牛（如(ru)紡織用(yong)氨綸(lun)絲），大到幾十噸（如(ru)普通(tong)鋼材等(deng)；大的(de)電(dian)子(zi)式(shi)試驗機(ji)試驗力為600KN,0.5級(ji)機(ji)），試樣(yang)尺(chi)寸小到直(zhi)徑(jing)φ
 

0.006mm的(de)金(jin)絲，大到直(zhi)徑(jing)1m的(de)PVC管材(cai)等(deng)。這就(jiu)要(yao)求(qiu)根(gen)據不(bu)同(tong)的(de)試驗力、試樣(yang)的(de)形(xing)狀(zhuang)大小選(xuan)擇設(she)計(ji)不(bu)同(tong)的(de)夾具(ju)。
     b．對(dui)夾具(ju)材(cai)料(liao)的(de)要(yao)求(qiu)：
①.對壹般(ban)的(de)金(jin)屬(shu)及(ji)非(fei)金屬(shu)試樣(yang),夾具(ju)的(de)鉗(qian)口(kou)直(zhi)接與試樣(yang)接觸(chu)，壹般(ban)都選(xuan)用(yong)合金(jin)結構(gou)鋼，合金(jin)高碳(tan)鋼（或低(di)碳(tan)合金(jin)鋼）、冷作模具(ju)鋼等(deng)，通(tong)過(guo)
 

適(shi)當的(de)熱(re)處(chu)理工(gong)藝(yi)（淬回(hui)火、滲(shen)碳(tan)淬火等(deng)）增(zeng)加(jia)其(qi)強度、耐磨(mo)性. 有(you)時也(ye)在鉗(qian)口(kou)處鑲裝(zhuang)特(te)種(zhong)鋼材,或在鉗(qian)口(kou)表面噴(pen)塗金(jin)鋼砂等(deng).
②.對(dui)壹些(xie)小試驗力的(de)夾具(ju)，與試樣(yang)接觸(chu)的(de)表(biao)面(mian)采(cai)用(yong)粘軟質膠(jiao)皮等(deng)。（例(li)如(ru)：塑料薄膜、纖維(wei)絲等(deng)試樣(yang)的(de)夾具(ju)夾持(chi)面(mian)。）
③夾具(ju)體(ti)壹般(ban)采用(yong)中(zhong)碳(tan)鋼、合金(jin)結(jie)構鋼，通(tong)過(guo)適(shi)當的(de)熱(re)處(chu)理工(gong)藝(yi)增加(jia)其(qi)力學性能。有時為了(le)減(jian)輕(qing)重量也(ye)采用(yong)鋁合(he)金等(deng)有(you)色金屬(shu)及(ji)特種金屬(shu)
 

。有(you)時也(ye)采用(yong)鑄造(zao)結(jie)構(gou)（鑄(zhu)鋼,鑄鋁(lv)等(deng)）
       c．對(dui)夾具(ju)結(jie)構(gou)的(de)要(yao)求(qiu)：
①.夾具(ju)的(de)設(she)計(ji)主要(yao)依據材(cai)料(liao)的(de)試驗標準(zhun)及試樣(yang)（特(te)指成(cheng)品及(ji)半(ban)成(cheng)品）的(de)型(xing)狀及(ji)材質。以(yi)上(shang)所說(shuo)的(de)試驗標準(zhun)是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS
 

…等(deng)，還(hai)有(you)企業(ye)標準(zhun)、行(xing)業標準(zhun)等(deng)，這些(xie)標準(zhun)中(zhong)壹般(ban)都對試樣(yang)制樣(yang)及(ji)試驗方法(fa)都有嚴格的(de)規(gui)定，我們可(ke)以(yi)根(gen)據試樣(yang)及(ji)試驗方法(fa)的(de)不(bu)同(tong)設(she)計(ji)不(bu)同(tong)
 

的(de)夾具(ju)。對(dui)於(yu)特殊試樣(yang)（成(cheng)品及(ji)半(ban)成(cheng)品的(de)）使(shi)用(yong)的(de)夾具(ju)，主(zhu)要(yao)根(gen)據試樣(yang)的(de)型(xing)狀及(ji)材質設(she)計(ji)夾具(ju)。
②.夾具(ju)本(ben)身(shen)沒(mei)有固定的(de)結(jie)構(gou)（如(ru)金屬(shu)絲可采(cai)用(yong)纏繞(rao)方式(shi)夾緊,也(ye)可采用(yong)兩(liang)個平板(ban)夾緊，金屬(shu)薄板(ban)試樣(yang)可(ke)采用(yong)楔形夾緊方式(shi)，也(ye)可采用(yong)對夾夾緊
 

方式(shi)），這和(he)主(zhu)機(ji)有明顯的(de)區(qu)別。主(zhu)機(ji)國(guo)內(nei)、國(guo)外(wai)的(de)大同(tong)小異，而夾具(ju)國(guo)外(wai)的(de)、國(guo)內(nei)的(de)區(qu)別很大，不(bu)同(tong)公司間(jian)也(ye)有大的(de)區(qu)別。這主(zhu)要(yao)取決於公
 

司的(de)整體水(shui)平，設(she)計(ji)人員(yuan)的(de)經(jing)驗的(de)積(ji)累(lei)。國(guo)外(wai)的(de)夾具(ju)，如(ru)INSTRON、MTS、ZWICK等(deng)公司的(de)夾具(ju)壹般(ban)做工細致，可用(yong)性較高，但價(jia)格較高，處(chu)在高
 

端(duan)市場；而我們的(de)夾具(ju)，由(you)於(yu)涉足(zu)行(xing)業廣(guang)，在國(guo)內(nei)的(de)*大，在壹定程(cheng)度(du)上(shang)可(ke)以(yi)取(qu)代(dai)部(bu)分(fen)國(guo)外(wai)的(de)夾具(ju)，處(chu)在中(zhong)市場。但在壹些(xie)新材料
 

、特種材料(liao)用(yong)夾具(ju)上(shang)，國(guo)內(nei)與國(guo)外(wai)水(shui)平還有壹定差(cha)距。
③.夾具(ju)本(ben)身(shen)就(jiu)是(shi)壹個鎖(suo)緊機(ji)構，我們知(zhi)道機(ji)械上的(de)鎖(suo)緊結構(gou)有：縲(lei)紋(wen)（即螺紋(wen)，螺釘(ding)，螺母）、斜(xie)面、偏(pian)心(xin)輪(lun)、杠(gang)桿(gan)等(deng)，夾具(ju)就(jiu)是(shi)這些(xie)結(jie)構的(de)
 

組(zu)合(he)體(ti)。試驗機(ji)用(yong)夾具(ju)在結(jie)構上沒(mei)有固定的(de)模(mo)式(shi),根(gen)據不(bu)同(tong)的(de)試樣(yang)及(ji)試驗力大小,在結(jie)構上差別(bie)很大.（大試驗力的(de)試樣(yang)壹般(ban)采用(yong)斜(xie)面夾緊結構(gou),
 

隨試驗力的(de)增(zeng)加(jia),夾緊力隨之(zhi)增加，臺(tai)肩(jian)試樣(yang)采(cai)用(yong)懸掛(gua)結(jie)構等(deng)），如(ru)果夾具(ju)按結構(gou)劃(hua)分(fen)，可分為楔形類夾具(ju)（指采用(yong)斜(xie)面鎖(suo)緊原理結(jie)構的(de)夾具(ju)）
 

、對(dui)夾類夾具(ju)（指采用(yong)單(dan)面或雙(shuang)面(mian)螺紋(wen)頂緊原理結(jie)構的(de)夾具(ju)）、纏(chan)繞(rao)類夾具(ju)（指試樣(yang)通(tong)過(guo)纏(chan)繞(rao)方(fang)式(shi)鎖(suo)緊的(de)夾具(ju)）、偏(pian)心(xin)類夾具(ju)指采用(yong)（偏(pian)心(xin)鎖(suo)
 

緊原理結(jie)構的(de)夾具(ju)）、杠(gang)桿(gan)類夾具(ju)（指采用(yong)杠(gang)桿(gan)力放大原理結(jie)構的(de)夾具(ju)）、臺(tai)肩(jian)類夾具(ju)（指適(shi)用(yong)於臺(tai)肩(jian)試樣(yang)的(de)夾具(ju)）、螺栓類夾具(ju)（指適(shi)用(yong)於
 

螺栓、螺釘(ding)、螺柱等(deng)測試螺紋(wen)強度(du)的(de)夾具(ju)）、90°剝(bo)離(li)類夾具(ju)（指適(shi)用(yong)於兩(liang)試樣(yang)進行(xing)垂(chui)具(ju)，直(zhi)剝(bo)離(li)的(de)夾具(ju)）等(deng)。這些(xie)夾具(ju)的(de)結(jie)構(gou)各(ge)有各的(de)優(you)缺(que)
 

點(dian)，例(li)如(ru)：楔形夾具(ju)，初始夾緊力小，隨試驗力增加(jia)。夾緊力隨之(zhi)增加。對(dui)夾夾具(ju)，初始夾緊力大，隨試驗力增加(jia)。夾緊力隨之(zhi)減(jian)小。
2．如(ru)何判斷(duan)夾具(ju)是(shi)否(fou)適(shi)用(yong):
       對夾具(ju)適(shi)用(yong)性的(de)判(pan)定很難(nan)界定，由(you)於夾具(ju)結(jie)構(gou)的(de)特(te)殊(shu)性,對(dui)壹種(zhong)夾具(ju),有(you)時我們很難(nan)確(que)定它到底(di)更(geng)適(shi)合那(na)種試樣(yang)，但不(bu)能說沒(mei)有辦法，
 

有(you)以(yi)下(xia)幾點(dian)供(gong)參(can)考：
a．夾具(ju)是(shi)否(fou)使用(yong)方便、安(an)全(quan)。
b．夾持(chi)是(shi)否(fou)可(ke)用(yong)，不(bu)能有打滑現(xian)象(xiang)。
c．做試驗過(guo)程(cheng)中(zhong)，試樣(yang)斷(duan)點(dian)好(hao)。數據離(li)散(san)性小(xiao)。（即試樣(yang)不(bu)斷(duan)鉗口(kou)、鉗口(kou)內、平行(xing)段或標距外(wai)）
3．如(ru)何選(xuan)擇夾具(ju)主(zhu)要(yao)從以(yi)下(xia)幾方面(mian)考(kao)慮：
a．根(gen)據主(zhu)機(ji)zui大試驗力選(xuan)擇主(zhu)要夾具(ju)。夾具(ju)所能承受的(de)zui大力必須大於等(deng)於(yu)主(zhu)機(ji)的(de)zui大試驗力。
b．根(gen)據非(fei)標配置、或擴展配置選(xuan)壹些(xie)次(ci)要(yao)夾具(ju)。（例(li)如(ru)：擴展配置傳(chuan)感(gan)器為10kN，所選(xuan)次(ci)要(yao)夾具(ju)所能承受的(de)zui大試驗力也(ye)要為10kN。）
c．根(gen)據客(ke)戶試樣(yang)選(xuan)夾具(ju)。（例(li)如(ru)：客(ke)戶提(ti)供試樣(yang)的(de)形(xing)狀(zhuang)，zui大試驗力等(deng)。）
d．建(jian)議客(ke)戶用(yong)什麽樣(yang)的(de)夾具(ju)。（例(li)如(ru)：直(zhi)徑(jing)小於(yu)1mm的(de)繩(sheng)類試樣(yang)，包括(kuo)鋼絲、鐵絲、細線(xian)等(deng)。妳(ni)應該明確(que)告訴客(ke)戶這種(zhong)試樣(yang)只(zhi)能采用(yong)纏繞(rao)式夾
 

持(chi)方(fang)法(fa)，但試樣(yang)延(yan)伸(shen)率誤(wu)差大）。
4．正確(que)裝夾試樣(yang)
    試樣(yang)的(de)正(zheng)確(que)裝夾對(dui)試驗很重要，直(zhi)接影(ying)響(xiang)試驗的(de)成(cheng)敗(bai)及測試數據的(de)準(zhun)確(que)性。總(zong)的(de)原則是：使試樣(yang)（或成(cheng)品、半(ban)成(cheng)品）的(de)受力作用(yong)線盡(jin)量與
 

傳(chuan)感(gan)器的(de)力作用(yong)線重(zhong)合。
a.對(dui)矩形試樣(yang)、脆性試樣(yang)來(lai)說，裝夾更(geng)為重(zhong)要。對(dui)楔形夾具(ju)來(lai)說(shuo)，試樣(yang)的(de)左(zuo)、右(you)對(dui)中(zhong)是由(you)夾具(ju)保證的(de)，但前(qian)後(hou)卻(que)容易裝斜(xie)，裝斜(xie)後在拉(la)伸(shen)過(guo)程(cheng)
 

中(zhong)試樣(yang)兩(liang)側(ce)受力不(bu)均(jun)勻，有可能撕(si)裂(lie)試樣(yang)或斷(duan)點(dian)差(cha)。在裝(zhuang)夾時盡可(ke)能的(de)將試樣(yang)前(qian)後(hou)裝平行(xing)，平行(xing)後再(zai)做(zuo)拉伸(shen)。b.在鋼絲類纏繞(rao)夾具(ju)中(zhong)，不(bu)能出(chu)
 

現線壓線的(de)情(qing)況，這樣(yang)會造(zao)成(cheng)局(ju)部的(de)應(ying)力集中(zhong)，往往會從壓線處斷(duan)，造(zao)成(cheng)斷(duan)點(dian)差(cha)。
c.對(dui)於(yu)搭接試樣(yang)，應(ying)使搭接面(mian)通(tong)過(guo)傳(chuan)感(gan)器的(de)力作用(yong)中(zhong)心(xin)，這裏(li)就(jiu)不(bu)壹壹舉(ju)例說明了(le)。
5．夾具(ju)現(xian)狀(zhuang)及發(fa)展趨勢
a.試驗機(ji)的(de)發(fa)展方(fang)向是由(you)制樣(yang)檢(jian)測向制品（即(ji)成(cheng)品、半(ban)成(cheng)品）檢(jian)測方向發(fa)展,這就(jiu)要(yao)求(qiu)與之相適(shi)應的(de)夾具(ju)由(you)原用(yong)於標準(zhun)試樣(yang)試驗的(de)夾具(ju)向用(yong)於成(cheng)
 

品檢(jian)測的(de)夾具(ju)發(fa)展.
b.夾具(ju)的(de)使(shi)用(yong)向率，低(di)勞(lao)動強(qiang)度(du)的(de)方(fang)向發(fa)展。過(guo)去(qu)的(de)夾具(ju)壹般(ban)采用(yong)機(ji)械鎖(suo)緊，費時費力，勞動強(qiang)度(du)大，效率低(di)。隨著(zhe)工作環(huan)境(jing)的(de)改(gai)善(shan)，及
 

大批量試驗（生產(chan)流(liu)水(shui)線(xian)隨機(ji)抽檢(jian)的(de)）需(xu)要(yao)，夾具(ju)的(de)夾緊方式(shi)由原來的(de)機(ji)械夾緊向氣壓夾緊、液壓(ya)夾緊等(deng)方(fang)向發(fa)展。
c.全(quan)自動夾具(ju)：從試樣(yang)尺(chi)寸測量到裝夾，再(zai)到開(kai)始試驗，zui後出(chu)測試報告壹次(ci)完(wan)成(cheng)。此(ci)類夾具(ju)成(cheng)本(ben)很高，僅適(shi)用(yong)於大批量的(de)相同(tong)試樣(yang)或成(cheng)品的(de)
 

測試和檢(jian)驗。
d.環(huan)境(jing)試驗（高低(di)溫試驗）的(de)增(zeng)多(duo)，使(shi)用(yong)於高低(di)溫的(de)夾具(ju)增(zeng)多(duo)。環(huan)境(jing)試驗（高低(di)溫箱(xiang)）的(de)增(zeng)多(duo)，給夾具(ju)的(de)設(she)計(ji)增加(jia)了難(nan)度。我們知(zhi)道高溫拉(la)伸(shen)
 

試驗國(guo)家(jia)標準(zhun)都有規(gui)定：圓(yuan)試樣(yang)用(yong)螺紋(wen)，板(ban)試樣(yang)上(shang)有孔。由於連(lian)接方(fang)式(shi)固定，所以(yi)夾具(ju)的(de)設(she)計(ji)較為簡(jian)單(dan)。但高低(di)溫試驗卻(que)不(bu)同(tong)，它壹般(ban)是在高
 

低(di)溫箱(xiang)中(zhong)做試驗，它的(de)試樣(yang)壹般(ban)標距短(duan)（壹般(ban)為常溫試樣(yang)）。這樣(yang)壹來(lai)夾具(ju)就(jiu)必須裝(zhuang)在高低(di)溫箱(xiang)內(nei)，高低(di)溫試驗壹般(ban)由於試驗機(ji)行(xing)程(cheng)受限制（
 

試驗機(ji)在裝(zhuang)標準(zhun)夾具(ju)時行(xing)程(cheng)），這就(jiu)要(yao)求(qiu)夾具(ju)體(ti)積(ji)小(xiao)，又(you)要(yao)滿(man)足(zu)試驗力，又(you)要(yao)耐高溫、低(di)溫,壹般(ban)比較難(nan)設(she)計(ji)。
e.連續(xu)試驗夾具(ju)增(zeng)多(duo)。由於過(guo)去(qu)壹般(ban)是制樣(yang)檢(jian)測，試樣(yang)的(de)拉(la)伸(shen)、壓縮(suo)是分開(kai)進行(xing)的(de)（即(ji)拉(la)伸(shen)、壓縮(suo)是用(yong)不(bu)同(tong)的(de)夾具(ju)進行(xing)的(de)），而現在成(cheng)品檢(jian)測
 

越來越(yue)多(duo)，試樣(yang)在同(tong)壹次(ci)試驗中(zhong)又(you)要(yao)受拉伸(shen)，又(you)要(yao)受壓縮(suo)，又(you)要(yao)有(you)高的(de)效(xiao)率(lv)，只(zhi)能用(yong)同(tong)壹種(zhong)夾具(ju)既(ji)做(zuo)拉伸(shen)又(you)做(zuo)壓(ya)縮(suo)。
f.特(te)殊行(xing)業用(yong)試驗夾具(ju)增(zeng)多(duo)。隨著(zhe)科學技術(shu)的(de)發(fa)展，壹些(xie)新興的(de)行(xing)業對(dui)試驗用(yong)夾具(ju)提(ti)出(chu)了新的(de)要(yao)求(qiu)，例如(ru)要求(qiu)夾具(ju)結(jie)構(gou)小、無磁性，耐腐蝕（
 

在溶(rong)液中(zhong)做試驗）等(deng)等(deng)。
     由(you)於(yu)試驗機(ji)夾具(ju)使(shi)用(yong)的(de)特(te)殊(shu)性，以(yi)及(ji)新材料的(de)不(bu)斷(duan)出(chu)現，夾具(ju)的(de)設(she)計(ji)壹直(zhi)處(chu)在被(bei)動的(de)局(ju)面(mian)。我們每天都會碰(peng)到新材料，需要設(she)計(ji)新的(de)夾
 

具(ju)。我們只(zhi)有(you)總(zong)結(jie)過(guo)去(qu)的(de)成(cheng)功(gong)經(jing)驗，來順(shun)應新的(de)發(fa)展趨勢。